劃重點(diǎn)
01IBM完成了位于美國紐約州波基普西的量子數(shù)據(jù)中心的最新擴(kuò)建工程，使其成為全球擁有最多可用量子計(jì)算機(jī)的單一設(shè)施。
02該中心現(xiàn)擁有兩臺基于蒼鷺處理器的計(jì)算機(jī)，這些系統(tǒng)的性能較兩年前的量子計(jì)算機(jī)提升了16倍，速度提高了25倍。
03除此之外，IBM量子軟件堆棧Qiskit性能優(yōu)異，正在推動全球量子軟件和服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的形成。
04該公司還宣布開放其軟件堆棧，使用戶不必完全依賴其工具，目前支持六個(gè)第三方Qiskit功能。
05IBM計(jì)劃在全球范圍內(nèi)擴(kuò)展其量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，包括即將在德國埃寧根開放的第二個(gè)量子數(shù)據(jù)中心。
以上內(nèi)容由騰訊混元大模型生成，僅供參考
當(dāng)前，量子計(jì)算正逐漸成為推動創(chuàng)新的重要力量。近期，IBM 公司在量子計(jì)算硬件和軟件方面取得了新進(jìn)展，為這一前沿領(lǐng)域的發(fā)展注入了新的活力。
該公司日前宣布，其完成了位于美國紐約州波基普西（Poughkeepsie）的量子數(shù)據(jù)中心的最新擴(kuò)建工程。
該中心現(xiàn)已成為全球擁有最多可用量子計(jì)算機(jī)的單一設(shè)施。同時(shí)，這些設(shè)備是其通過云向全球客戶提供的十幾臺量子計(jì)算機(jī)中的一部分。
（來源：資料圖）
為了實(shí)現(xiàn)將實(shí)用量子計(jì)算推向全世界的使命，IBM 近年來一直堅(jiān)持投資并部署先進(jìn)的量子硬件架構(gòu)。2023 年底，它首次推出了量子蒼鷺（Heron）處理器，現(xiàn)已在波基普西的量子數(shù)據(jù)中心投入使用。
據(jù)介紹，基于蒼鷺處理器的系統(tǒng)通過云端提供服務(wù)，其性能較兩年前的量子計(jì)算機(jī)提升了 16 倍，速度提高了 25 倍。包括兩臺基于蒼鷺處理器的計(jì)算機(jī)在內(nèi)，其量子數(shù)據(jù)中心內(nèi)的系統(tǒng)都是“實(shí)際級”的。
所謂實(shí)用級，是指量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行量子電路的準(zhǔn)確性已經(jīng)超過了經(jīng)典計(jì)算機(jī)的模擬能力。這為全球用戶開辟了探索新的計(jì)算領(lǐng)域的可能性，推動了能夠釋放量子優(yōu)勢的新型量子算法的發(fā)現(xiàn)。
該公司量子計(jì)算部門副總裁杰伊甘貝塔（Jay Gambetta）表示：“自 2016 年 IBM 首次在云端提供量子計(jì)算機(jī)以來，我們在量子硬件和軟件方面不斷突破界限，建立了最大、性能最高的全球可訪問量子系統(tǒng)……我們將與 250 多個(gè)組織組成的網(wǎng)絡(luò)合作，加速量子計(jì)算領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)步伐。”
在軟件方面，其量子軟件堆棧 Qiskit 性能十分優(yōu)異，正在推動全球量子軟件和服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的形成。
最近，該公司還宣布開放其軟件堆棧，使用戶不必完全依賴其工具。
目前，該公司支持六個(gè)第三方 Qiskit 功能，這些功能主要分為兩類：
第一類，獨(dú)立應(yīng)用程序。
面向無量子計(jì)算編程專業(yè)知識的用戶，提供問題解決方案。例如，計(jì)算分子基態(tài)能量和執(zhí)行優(yōu)化。
第二類，能夠提高現(xiàn)有量子硬件性能的工具。
這些工具旨在處理量子計(jì)算中常見的錯誤問題。
它們可以通過兩種方式處理錯誤。一是通過設(shè)計(jì)電路來避免最可能產(chǎn)生錯誤的情況，二是檢查算法的最終狀態(tài)，評估是否可能發(fā)生錯誤并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
（來源：資料圖）
第三方公司比如 Q-CTRL、QEDMA、Algorithmiq 和 QunaSys，正在為 Qiskit 功能目錄提供各種工具和服務(wù)。
這些工具旨在簡化構(gòu)建和運(yùn)行實(shí)用級量子算法的過程，或?qū)閷?shí)現(xiàn)真正有用的量子計(jì)算打開大門。
Q-CTRL 的 CEO 邁克爾比爾楚克（Michael Biercuk）表示：“我們構(gòu)建的軟件專注于從最低級別的硬件操作（我們稱之為量子固件）到編譯和幫助用戶將問題映射到硬件上執(zhí)行的策略。（同時(shí)）我們專注于應(yīng)對處理器內(nèi)部可能發(fā)生的各種錯誤。”
QEDMA 的 CEO 阿西夫西奈（Asif Sinay）補(bǔ)充道：“當(dāng)有人向我們發(fā)送算法時(shí)，我們只關(guān)注他將要運(yùn)行的特定門，然后根據(jù)他發(fā)送給我們的東西進(jìn)行分析。有時(shí)可以壓縮算法，可以在算法內(nèi)部做一些改變。”
甘貝塔表示，他和公司同事最近做的事情之一是用 Rust 重寫 Qiskit 堆棧。人們期望編譯后的代碼能夠帶來更好的整體性能，而這可能也是該公司開發(fā)跨平臺基準(zhǔn)測試套件的動機(jī)。
該套件涉及到從算法的抽象表示生成量子電路，接著需要操縱和優(yōu)化電路，然后檢查生成的電路需要多少門操作（通常越少越好）以及轉(zhuǎn)換速度有多快。
該公司認(rèn)為 Qiskit 在測試中表現(xiàn)非常出色，同時(shí)這些細(xì)節(jié)也讓我們得以一窺量子計(jì)算軟件堆棧領(lǐng)域的現(xiàn)狀，因?yàn)闇y試中包括了七種不同的軟件堆棧。
其中一個(gè)細(xì)節(jié)是，構(gòu)建量子電路并不會耗費(fèi)大量時(shí)間：大多數(shù)任務(wù)在一秒或更短的時(shí)間內(nèi)完成，即使是一個(gè)軟件包的最差結(jié)果也只花了一分鐘多一點(diǎn)的時(shí)間。不過，許多軟件包未能完成部分測試，因此依然存在一定的優(yōu)化空間。
未來，波基普西數(shù)據(jù)中心將繼續(xù)作為 IBM 量子網(wǎng)絡(luò)的全球中心，而公司也在擴(kuò)展其全球系統(tǒng)隊(duì)列，包括即將在德國埃寧根開放的第二個(gè)量子數(shù)據(jù)中心。
除了量子計(jì)算，其還計(jì)劃在美國紐約州繼續(xù)培育更加廣泛的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)，以在半導(dǎo)體、混合云和 AI 領(lǐng)域釋放新的發(fā)現(xiàn)和機(jī)遇。
毫無疑問，隨著量子計(jì)算技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類正站在一個(gè)新的計(jì)算時(shí)代的門檻，量子計(jì)算的實(shí)用化進(jìn)程正在加速。
雖然挑戰(zhàn)依然存在，但量子計(jì)算有望在未來幾年內(nèi)為各行各業(yè)帶來革命性的變化，解決當(dāng)前經(jīng)典計(jì)算難以應(yīng)對的復(fù)雜問題。
我們也期待隨著量子計(jì)算技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，能夠給科學(xué)研究、藥物發(fā)現(xiàn)和金融建模等領(lǐng)域帶來新的突破。
參考資料：
https://newsroom.ibm.com/2024-09-26-ibm-expands-quantum-data-center-in-poughkeepsie,-new-york-to-advance-algorithm-discovery-globally
https://arstechnica.com/science/2024/09/ibm-opens-its-quantum-computing-stack-to-third-parties/
排版：朵克斯
